CN117575287B - 面向地铁站点的共享式图书借阅流转方法及系统 - Google Patents

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CN117575287B CN202410050285.3A CN202410050285A CN117575287B CN 117575287 B CN117575287 B CN 117575287B CN 202410050285 A CN202410050285 A CN 202410050285A CN 117575287 B CN117575287 B CN 117575287B
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Abstract

本申请涉及图书资源流转技术领域，尤其涉及一种面向地铁站点的共享式图书借阅流转方法及系统，方法包括：依据历史数据构建每种图书类型的马尔可夫模型；获取任意借出图书的图书类型，并依据借出图书的图书类型对应的马尔可夫模型预测借出图书的流转结果，所述流转结果包括设定时间段后所述借出图书归还至每个地铁站点的概率；计算每个地铁站点的图书借出向量；基于所有借出图书的流转结果和每个地铁站点的图书借出向量判断当前时刻的图书分布是否合理；响应于当前时刻的图书分布不合理，生成图书流转方案。通过本申请的技术方案，能够在多个地铁站点中合理分配不同图书类型的图书，实现了图书资源在借阅流转时的精准管理。

Description

面向地铁站点的共享式图书借阅流转方法及系统
技术领域
本申请一般地涉及图书资源流转技术领域，尤其涉及一种面向地铁站点的共享式图书借阅流转方法及系统。
背景技术
随着电子书的普及，对纸质阅读带来的极大挑战，相对于成本低、方便携带的电子书，越来越多的人不愿意去购买纸质书籍，导致纸质书籍的购买量和阅读量降低；这种大环境下，共享图书的经营模式应运而生。共享图书的开展旨在减小图书成本、给读者更好地阅读体验，是一个有利于提高国民素质，促进社会进步的创新项目；人们可以用极低的成本阅读到更多不同的书籍。
目前，公开号为CN110490786A的专利申请文件公开了一种基于分布式智能图书站的图书更新方法，初始化每个智能图书站中若干种类目的图书，根据每一个智能图书站的借阅记录对用户的借阅行为进行量化，通过用户借阅行为对图书进行评分，并设定评分阈值；智能图书站运行预设的时间后，分别计算每一种图书的评分，并将每一种图书的评分与预设的评分阈值进行比较，更新每一个智能图书站中的图书种类。
然而，上述方法虽然能够依据不同智能图书站的借阅记录更新每个智能图书站中的图书种类，但在图书借阅流转的过程中，常常会出现从智能图书站A借阅的图书在智能图书站B进行归还的情况，这种情况会导致无法精准管理智能图书站的图书种类，且没有考虑图书借阅流转时每种图书种类的具体数量，无法实现有限图书资源的合理分配。
发明内容
为了解决本申请的上述技术问题，本申请提供了一种面向地铁站点的共享式图书借阅流转方法及系统，在多个地铁站点中合理分配不同图书类型的图书，以实现图书资源在借阅流转时的精准管理。
根据本申请的第一方面，提供了一种面向地铁站点的共享式图书借阅流转方法，包括：依据历史数据构建每种图书类型的马尔可夫模型，所述马尔可夫模型包括多个状态节点以及任意状态节点流转至每个状态节点的流转概率，一个状态节点对应于一个地铁站点，所述历史数据包括历史时间内所有图书在地铁站点之间的流转路径；获取任意一个借出图书的图书类型，并依据所述借出图书的图书类型对应的马尔可夫模型预测所述借出图书的流转结果，所述流转结果包括设定时间段后所述借出图书归还至每个地铁站点的概率，所述设定时间段与所述借出图书有关；计算每个地铁站点的图书借出向量，一个地铁站点的图书借出向量包括每种图书类型在所述地铁站点的借出概率；基于所有借出图书的流转结果和每个地铁站点的图书借出向量判断当前时刻的图书分布是否合理，所述图书分布包括每种图书类型在各地铁站点的分布比例；响应于当前时刻的图书分布不合理，生成图书流转方案。
在一个实施例中，在依据历史数据构建每种图书类型的马尔可夫模型之前，所述方法还包括：对于任意一本图书，获取起始时刻所述图书所处的地铁站点，作为所述图书的初始位置；在历史时间内，响应于接收到所述图书的归还信息，将所述归还信息中的地铁站点按照归还时刻的先后顺序依次记录在所述初始位置之后，得到所述图书的流转路径；获取历史时间内所有图书的流转路径以作为历史数据；其中所述归还信息包括归还时刻和图书归还的地铁站点。
在一个实施例中，所述计算每个地铁站点的图书借出向量包括：在历史时间窗口内，统计一个地铁站点的人流量，以及每种图书类型的借出次数；计算所述地铁站点中每种图书类型的借出比例，所述借出比例满足关系式：
其中，为所述历史时间窗口内地铁站点/>的人流量，/>为所述历史时间窗口内地铁站点/>中图书类型/>的借出次数，/>为地铁站点/>中图书类型/>的借出比例；基于地铁站点中每种图书类型的借出比例计算每种图书类型在每个地铁站点的借出概率，所述借出概率满足关系式：
其中，为地铁站点/>中图书类型/>的借出比例，/>为地铁站点/>中图书类型/>的借出比例，/>为所有地铁站点的数量，/>为图书类型/>在地铁站点/>的借出概率；对于一个地铁站点，依据每种图书类型在所述地铁站点的借出概率构建所述地铁站点的图书借出向量。
在一个实施例中，依据所述借出图书的图书类型对应的马尔可夫模型预测所述借出图书的流转结果包括：获取所述借出图书的借出信息，所述借出图书的借出信息包括借出时的地铁站点；依据借出时的地铁站点查询所述借出图书的图书类型对应的马尔可夫模型，得到所述借出图书归还至每个地铁站点的概率；依据所述借出图书的历史借阅时长计算所述借出图书的设定时间段；将所述设定时间段以及所述借出图书归还至每个地铁站点的概率作为所述借出图书的流转结果。
在一个实施例中，所述借出图书的设定时间段为历史借阅时长的众数或平均数。
在一个实施例中，所述借出图书的借出信息还包括借出时刻，基于所有借出图书的流转结果和每个地铁站点的图书借出向量判断当前时刻的图书分布是否合理之前，所述方法还包括：依据所述借出时刻和所述流转结果中的设定时间段计算所述借出图书的归还预测时刻。
在一个实施例中，基于所有借出图书的流转结果和每个地铁站点的图书借出向量判断当前时刻的图书分布是否合理包括：将归还预测时刻为当前时刻的所有借出图书作为归还图书集合；依据图书类型划分所述归还图书集合，得到每个图书类型的归还图书子集；对于一种图书类型，依据所述归还图书子集中各借出图书的流转结果计算每个地铁站点中所述图书类型的预测图书数量，所述预测图书数量满足关系式：
其中，为当前时刻地铁站点/>中图书类型/>的实际数量，/>为图书类型/>的归还图书子集中所有借出图书的数量，/>为借出图书/>的流转结果中将借出图书/>归还至地铁站点/>的概率，/>为当前时刻地铁站点/>中图书类型/>的预测图书数量；依据每个地铁站点中各图书类型的预测图书数量计算每种图书类型在各地铁站点的分布比例，得到当前时刻的图书分布，其中图书类型/>在地铁站点/>的分布比例满足关系式：
其中，为当前时刻地铁站点/>中图书类型/>的预测图书数量，/>为当前时刻地铁站点/>中图书类型/>的预测图书数量，/>为所有地铁站点的数量，/>为图书类型/>在地铁站点/>的分布比例；对比每个地铁站点的图书借出向量和当前时刻的图书分布，以判断当前时刻的图书分布是否合理。
在一个实施例中，所述对比每个地铁站点的图书借出向量和当前时刻的图书分布，以判断当前时刻的图书分布是否合理包括：计算每个地铁站点的图书借出向量和当前时刻的图书分布的偏差距离，所述偏差距离满足关系式：
其中，为当前时刻的图书分布中图书类型/>在地铁站点/>的分布比例，/>为地铁站点/>的图书借出向量中图书类型/>在地铁站点/>的借出概率，/>为所有地铁站点的数量，/>为所有图书类型的数量，/>为所述偏差距离；响应于所述偏差距离大于设定阈值，表示当前时刻的图书分布不合理，响应于所述偏差距离不大于所述设定阈值，表示当前时刻的图书分布合理。
在一个实施例中，所述生成图书流转方案包括：对于一种图书类型，将一个地铁站点中所述图书类型的分布比例减去借出概率，得到流转系数；响应于所述流转系数等于0，所述地铁站点中所述图书类型的图书数量保持不变；响应于所述流转系数大于0，将所述地铁站点中所述图书类型的图书数量减少M；响应于所述流转系数小于0，将所述地铁站点中所述图书类型的图书数量增加M；其中，M满足关系式：
其中，为流转系数，/>为图书类型/>的图书总量。
本申请还提供了一种面向地铁站点的共享式图书借阅流转系统，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现根据本申请第一方面所述的面向地铁站点的共享式图书借阅流转方法。
本申请的技术方案具有以下有益技术效果：
通过本申请提供的技术方案，首先依据历史时间内所有图书的流转路径构建每一种图书类型的马尔可夫模型，依据马尔可夫模型可精准预测每一本借出图书的流转结果，流转结果包括设定时间段后借出图书归还至各地铁站点的概率；进一步地，根据所有借出图书的流转结果预测当前时刻经借阅流转后每种图书类型在各地铁站点的分布比例，并对比每种图书类型在各地铁站点的分布比例，以及每种图书类型在各地铁站点的借出概率判断当前时刻的图书分布是否合理，若当前时刻的图书分布不合理，则生成图书流转方案以调整每个地铁站点中不同图书类型的图书数量，使得调整后每种图书类型在各地铁站点的分布比例等于每种图书类型在各地铁站点的借出概率，从而在多个地铁站点中合理分配不同图书类型的图书，以实现图书资源在借阅流转时的精准管理。
进一步地，在计算每种图书类型在各地铁站点的借出概率时，依据历史时间窗口内一个地铁站点一个图书类型的借出次数与人流量之间的比例衡量该地铁站点对该图书类型的偏好程度；依据不同地铁站点对不同图书类型的偏好程度计算每种图书类型在各地铁站点的借出概率，若一个图书类型在一个地铁站点的借出概率越大，则理想情况下该图书类型在该地铁站点的分布比例也应越大，借出概率为合理分配不同图书类型的图书提供了有效参考信息。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
图1是根据本申请实施例的面向地铁站点的共享式图书借阅流转方法的流程图；
图2是根据本申请实施例的马尔可夫模型的示意图；
图3是根据本申请实施例的面向地铁站点的共享式图书借阅流转系统的框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应当理解，当本申请使用术语“第一”、“第二”等时，其仅是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本申请中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
根据本申请的第一方面，本申请提供了一种面向地铁站点的共享式图书借阅流转方法。地铁是城市居民出行主要的交通工具，地铁站点也是人流量较大的固定区域，在每个地铁站点设置一个共享图书站，一个地铁站点的行人可通过该地铁站点的共享图书站借阅图书，并借助地铁交通的便利性在任意地铁站点的共享图书站进行归还。
图1是根据本申请实施例的面向地铁站点的共享式图书借阅流转方法的流程图。如图1所示，所述流转方法100包括步骤S101至S105，以下详细说明。
S101，依据历史数据构建每种图书类型的马尔可夫模型，所述马尔可夫模型包括多个状态节点以及任意状态节点流转至每个状态节点的流转概率，一个状态节点对应于一个地铁站点，所述历史数据包括历史时间内所有图书在地铁站点之间的流转路径。
在一个实施例中，由于地铁交通的便利性，一个用户在借阅图书之后可乘坐地铁到达任意地铁站点，并在任意地铁站点进行图书的归还，也就是说，图书可在任意地铁站点之间流转。由于地铁站点的位置是固定的，若一个地铁站点的位置靠近学校，该地铁站点的图书类型应以适合学生和老师为主，且该地铁站点的图书主要由学生和老师进行借阅，并由学生和老师乘坐地铁在任意地铁站点进行归还；若一个地铁站点的位置靠近医院，该地铁站点的图书类型应以适合医生和患者为主，则该地铁站点的图书主要由医生和患者进行借阅，并由医生和患者乘坐地铁在任意地铁站点进行归还；故每种图书类型在不同地铁站点的借阅人群不同，进而导致不同图书类型在地铁站点之间的流转路径不同。
其中，所述图书类型至少包括科普、历史、辅导教材、医学、计算机、传记和历史数据用于反映历史时间内所有图书在地铁站点之间的流转路径文学，每种图书类型包括至少一本图书。
在一个实施例中，所述历史数据用于反映历史时间内所有图书在地铁站点之间的流转路径。具体地，在依据历史数据构建每种图书类型的马尔可夫模型之前，所述方法还包括：对于任意一本图书，获取起始时刻所述图书所处的地铁站点，作为所述图书的初始位置；在历史时间内，响应于接收到所述图书的归还信息，将所述归还信息中的地铁站点按照归还时刻的先后顺序依次记录在所述初始位置之后，得到所述图书的流转路径；获取历史时间内所有图书的流转路径以作为历史数据；其中所述归还信息包括归还时刻和图书归还的地铁站点。
可以理解地，每一本图书均贴设RFID射频识别标签，可用于精准识别每一本图书；不同地铁站点的共享图书站之间信息共享，当共享图书站接收到任意图书的归还信息时，依据图书的RFID射频识别标签可确定归还信息属于哪一本图书。
示例性地，对于图书a而言，图书a的初始位置为地铁站点1，历史时间内图书a一共被借出3次。第一次是图书a在地铁站点1被借出，于历史时刻在地铁站点2被归还；第二次是图书a在地铁站点2被借出，于历史时刻/>在地铁站点1被归还；第三次是图书a在地铁站点1被借出，于历史时刻/>在地铁站点4被归还；且历史时刻/>、历史时刻/>和历史时刻/>满足时间上的先后顺序，则图书a的流转路径为/>。可以理解地，图书a的流转路径可视为一个时间序列，可用于反映图书a每次归还后图书a所在的地铁站点。
如此，历史数据能够反映历史时间内每一本图书在地铁站点之间的流转路径，一本图书的流转路径能够反映历史时间内该图书每次归还时的地铁站点。
在一个实施例中，在图书的流转路径中，下一次归还时图书所处的地铁站点仅与当前次归还时图书所处的地铁站点有关，其中，当前次归还时图书所处的地铁站点即为下一次借出时的地铁站点，故图书的流转过程满足马尔可夫模型的应用条件，可将图书的流转过程视为一个马尔可夫过程；又由于不同图书类型在地铁站点之间的流转路径不同，为准确预测借出图书的流转结果，本申请构建每种图书类型的马尔可夫模型。具体地，所述依据历史数据构建每种图书类型的马尔可夫模型包括：依据图书类型划分所述历史数据，得到每种图书类型的历史数据子集；基于一种图书类型的历史数据子集拟合所述图书类型的马尔可夫模型。
其中，马尔可夫模型包括多个状态节点以及任意状态节点流转至每个状态节点的流转概率，状态节点的数量与地铁站点的数量相同，且一个状态节点对应于一个地铁站点，一个状态节点流转至每个状态节点的流转概率之和为1。示例性地，请参见图2，是根据本申请实施例的马尔可夫模型的示意图；在图书类型为“医学类”的马尔可夫模型中，共包括3个状态节点，状态节点1对应于地铁站点1，状态节点2对应于地铁站点2，状态节点1流转至状态节点2的流转概率表示地铁站点1借出的医学类图书归还至地铁站点2的概率，且状态节点1流转至包括状态节点1在内的其它状态节点的流转概率之和为1，即。
如此，得到每种图书类型的马尔可夫模型，依据马尔可夫模型可准确预测一种图书类型借出后归还至每个地铁站点概率。
示例性地，在图书类型为“医学类”的马尔可夫模型中，，/>，；则医学类的一本图书在地铁站点1（对应于状态节点1）被借出后，归还至地铁站点1的概率为0.6，归还至地铁站点2的概率为0.15，归还至地铁站点3的概率为0.25。
S102，获取任意一个借出图书的图书类型，并依据所述借出图书的图书类型对应的马尔可夫模型预测所述借出图书的流转结果，所述流转结果包括设定时间段后所述借出图书归还至每个地铁站点的概率，所述设定时间段与所述借出图书有关。
在一个实施例中，得到每种图书类型的马尔可夫模型之后，即依据马尔可夫模型预测每本图书在借出后，归还至每个地铁站点的概率。具体地，依据所述借出图书的图书类型对应的马尔可夫模型预测所述借出图书的流转结果包括：获取所述借出图书的借出信息，所述借出图书的借出信息包括借出时的地铁站点；依据借出时的地铁站点查询所述借出图书的图书类型对应的马尔可夫模型，得到所述借出图书归还至每个地铁站点的概率；依据所述借出图书的历史借阅时长计算所述借出图书的设定时间段；将所述设定时间段以及所述借出图书归还至每个地铁站点的概率作为所述借出图书的流转结果。
其中，对于一本借出图书而言，其归还至每个地铁站点的概率之和为1。
其中，依据马尔可夫模型预测借出图书归还至每个地铁站点的概率，但无法预测归还至每个地铁站点的时间，本申请依据借出图书的历史借阅时长确定借出图书设定时间段，依据借出时刻和设定时间段即可预测借出图书归还至每个地铁站点的时间。所述借出图书的设定时间段为历史借阅时长的众数或平均数。
如此，得到每一本借出图书的流转结果，流转结果为设定时间段后，借出图书归还至每个地铁站点的概率。
S103，计算每个地铁站点的图书借出向量，一个地铁站点的图书借出向量包括每种图书类型在所述地铁站点的借出概率。
在一个实施例中，对于不同的地铁站点，当地铁站点靠近学校时，该地铁站点的图书类型应以适合学生和老师为主；当地铁站点靠近医院时，该地铁站点的图书类型应以适合医生和患者为主；因此，不同地铁站点对于不同图书类型的借出概率是不同的，为了能够生成合理的图书流转方案，合理分配图书资源，需要计算每个地铁站点中每种图书类型的借出概率。
具体地，所述计算每个地铁站点的图书借出向量包括：在历史时间窗口内，统计一个地铁站点的人流量，以及每种图书类型的借出次数；计算所述地铁站点中每种图书类型的借出比例，所述借出比例满足关系式：
其中，为所述历史时间窗口内地铁站点/>的人流量，/>为所述历史时间窗口内地铁站点/>中图书类型/>的借出次数，/>为地铁站点/>中图书类型/>的借出比例；基于地铁站点中每种图书类型的借出比例计算每种图书类型在每个地铁站点的借出概率，所述借出概率满足关系式：
其中，为地铁站点/>中图书类型/>的借出比例，/>为地铁站点/>中图书类型/>的借出比例，/>为所有地铁站点的数量，/>为图书类型/>在地铁站点/>的借出概率；对于一个地铁站点，依据每种图书类型在所述地铁站点的借出概率构建所述地铁站点的图书借出向量。
其中，所述历史时间窗口为当前时刻之前最近一个季度的时间。
可以理解地，地铁站点中图书类型/>的借出比例能够反映地铁站点/>对图书类型/>的偏好程度，对所有地铁站点对图书类型/>的借出比例进行归一化即可计算出图书类型/>在每个地铁站点的借出概率，即图书类型/>在一个地铁站点的借出概率与图书类型/>在一个地铁站点的偏好程度呈正相关；可以理解地，图书类型/>在所有地铁站点的借出概率之和为1。
如此，依据历史时间窗口内一个地铁站点各图书类型的借出比例，确定地铁站点对图书类型的偏好程度，进一步依据不同地铁站点对不同图书类型的偏好程度计算每种图书类型在所述地铁站点的借出概率，用于后续判断当前时刻的图书分布是否合理。
S104，基于所有借出图书的流转结果和每个地铁站点的图书借出向量判断当前时刻的图书分布是否合理，所述图书分布包括每种图书类型在各地铁站点的分布比例。
在一个实施例中，步骤S102中可以获取每一个借出图书的流转结果，一个借出图书的流转结果包括设定时间段后所述借出图书归还至每个地铁站点的概率。
在一个实施例中，所述借出图书的借出信息还包括借出时刻，基于所有借出图书的流转结果和每个地铁站点的图书借出向量判断当前时刻的图书分布是否合理之前，所述方法还包括：依据所述借出时刻和所述流转结果中的设定时间段计算所述借出图书的归还预测时刻。比如，借出图书b的借出信息中，借出时刻为2月15号的上午4点，借出图书b的设定时间段为1天，则借出图书b的归还预测时刻为2月16号的上午4点。
在一个实施例中，基于所有借出图书的流转结果和每个地铁站点的图书借出向量判断当前时刻的图书分布是否合理包括：将归还预测时刻为当前时刻的所有借出图书作为归还图书集合；依据图书类型划分所述归还图书集合，得到每个图书类型的归还图书子集；对于一种图书类型，依据所述归还图书子集中各借出图书的流转结果计算每个地铁站点中所述图书类型的预测图书数量，所述预测图书数量满足关系式：
其中，为当前时刻地铁站点/>中图书类型/>的实际数量，/>为图书类型/>的归还图书子集中所有借出图书的数量，/>为借出图书/>的流转结果中将借出图书/>归还至地铁站点/>的概率，/>为当前时刻地铁站点/>中图书类型/>的预测图书数量；依据每个地铁站点中各图书类型的预测图书数量计算每种图书类型在各地铁站点的分布比例，得到当前时刻的图书分布，其中图书类型/>在地铁站点/>的分布比例满足关系式：
其中，为当前时刻地铁站点/>中图书类型/>的预测图书数量，/>为当前时刻地铁站点/>中图书类型/>的预测图书数量，/>为所有地铁站点的数量，/>为图书类型/>在地铁站点/>的分布比例；对比每个地铁站点的图书借出向量和当前时刻的图书分布，以判断当前时刻的图书分布是否合理。
其中，当前时刻地铁站点中图书类型/>的预测图书数量/>综合考虑了当前时刻地铁站点/>中图书类型/>的实际数量，以及图书类型/>的借出图书在当前时刻归还至地铁站点/>的概率；考虑到了借出图书的流转对不同地铁站点的图书数量的影响，确保预测图书数量的准确性。
在一个实施例中，一个地铁站点的图书借出向量包括每种图书类型在该地铁站点的借出概率；若图书类型在地铁站点/>的借出概率越大，表示图书类型/>在地铁站点/>越容易被借出，则为了保证图书借阅流转的效率，应在地铁站点/>放置更多的图书类型/>的图书，即图书类型/>在地铁站点/>的分布比例应越大，因此，理想状态下，图书类型/>在地铁站点/>的分布比例应等于图书类型/>在地铁站点/>的借出概率，依据当前时刻的图书分布和每个地铁站点的图书借出向量能够判断当前时刻的图书分布是否合理。具体描述如下，所述对比每个地铁站点的图书借出向量和当前时刻的图书分布，以判断当前时刻的图书分布是否合理包括：计算每个地铁站点的图书借出向量和当前时刻的图书分布的偏差距离，所述偏差距离满足关系式：
其中，为当前时刻的图书分布中图书类型/>在地铁站点/>的分布比例，/>为地铁站点/>的图书借出向量中图书类型/>在地铁站点/>的借出概率，/>为所有地铁站点的数量，/>为所有图书类型的数量，/>为所述偏差距离；响应于所述偏差距离大于设定阈值，表示当前时刻的图书分布不合理，响应于所述偏差距离不大于所述设定阈值，表示当前时刻的图书分布合理。
其中，所述设定阈值的取值为0.1。
如此，根据所有借出图书的流转结果确定当前时刻每个地铁站点中各图书类型的预测图书数量，进而确定经过图书借阅流转后当前时刻的图书分布，依据当前时刻的图书分布和每个地铁站点的图书借出向量精准判断当前时刻的图书分布是否合理。
S105，响应于当前时刻的图书分布不合理，生成图书流转方案。
在一个实施例中，若当前时刻的图书分布不合理，表示经图书借阅流转后，当前时刻的图书分布无法保证图书借阅轮流的效率，需要提醒工作人员对各地铁站点中不同图书类型的图书数量进行调整。
具体地，所述生成图书流转方案包括：对于一种图书类型，将一个地铁站点中所述图书类型的分布比例减去借出概率，得到流转系数；响应于所述流转系数等于0，所述地铁站点中所述图书类型的图书数量保持不变；响应于所述流转系数大于0，将所述地铁站点中所述图书类型的图书数量减少M；响应于所述流转系数小于0，将所述地铁站点中所述图书类型的图书数量增加M；其中，M满足关系式：
其中，为流转系数，/>为图书类型/>的图书总量。
如此，对每种图书类型在各地铁站点的数量进行调整，使得调整后的图书分布中，任意一个地铁站点中一种图书类型的分布比例等于该图书类型在该地铁站点中的借出概率，在多个地铁站点中合理分配有限的图书资源，保证图书借阅轮流的效率，从而实现了图书资源在借阅流转时的精准管理。
以上通过具体实施例介绍了本申请的面向地铁站点的共享式图书借阅流转方法的技术原理和实施细节。通过本申请提供的技术方案，首先依据历史时间内所有图书的流转路径构建每一种图书类型的马尔可夫模型，依据马尔可夫模型可精准预测每一本借出图书的流转结果，流转结果包括设定时间段后借出图书归还至各地铁站点的概率；进一步地，根据所有借出图书的流转结果预测当前时刻经借阅流转后每种图书类型在各地铁站点的分布比例，并对比每种图书类型在各地铁站点的分布比例，以及每种图书类型在各地铁站点的借出概率判断当前时刻的图书分布是否合理，若当前时刻的图书分布不合理，则生成图书流转方案以调整每个地铁站点中不同图书类型的图书数量，使得调整后每种图书类型在各地铁站点的分布比例等于每种图书类型在各地铁站点的借出概率，从而在多个地铁站点中合理分配不同图书类型的图书，以实现图书资源在借阅流转时的精准管理。
根据本申请的第二方面，本申请还提供了一种面向地铁站点的共享式图书借阅流转系统。图3是根据本申请实施例的面向地铁站点的共享式图书借阅流转系统的框图。如图3所示，所述装置50包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现根据本申请第一方面所述的一种面向地铁站点的共享式图书借阅流转方法。所述装置还包括通信总线和通信接口等本领域技术人员熟知的其他组件，其设置和功能为本领域中已知，因此在此不再赘述。
在本申请中，前述的存储器可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。例如，计算机可读存储介质可以是任何适当的磁存储介质或者磁光存储介质，比如，阻变式存储器RRAM（Resistive RandomAccess Memory）、动态随机存取存储器DRAM（Dynamic Random Access Memory）、静态随机存取存储器SRAM（Static Random-Access Memory）、增强动态随机存取存储器EDRAM（Enhanced Dynamic Random Access Memory）、高带宽内存HBM（High-Bandwidth Memory）、混合存储立方HMC（Hybrid Memory Cube）等等，或者可以用于存储所需信息并且可以由应用程序、模块或两者访问的任何其他介质。任何这样的计算机存储介质可以是设备的一部分或可访问或可连接到设备。本申请描述的任何应用或模块可以使用可以由这样的计算机可读介质存储或以其他方式保持的计算机可读/可执行指令来实现。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (6)

1.一种面向地铁站点的共享式图书借阅流转方法，其特征在于，包括：
依据历史数据构建每种图书类型的马尔可夫模型，所述马尔可夫模型包括多个状态节点以及任意状态节点流转至每个状态节点的流转概率，一个状态节点对应于一个地铁站点，所述历史数据包括历史时间内所有图书在地铁站点之间的流转路径；
获取任意一个借出图书的图书类型，并依据所述借出图书的图书类型对应的马尔可夫模型预测所述借出图书的流转结果，所述流转结果包括设定时间段后所述借出图书归还至每个地铁站点的概率，所述设定时间段与所述借出图书有关；
计算每个地铁站点的图书借出向量，一个地铁站点的图书借出向量包括每种图书类型在所述地铁站点的借出概率；
基于所有借出图书的流转结果和每个地铁站点的图书借出向量判断当前时刻的图书分布是否合理，所述图书分布包括每种图书类型在各地铁站点的分布比例；
响应于当前时刻的图书分布不合理，生成图书流转方案；
依据所述借出图书的图书类型对应的马尔可夫模型预测所述借出图书的流转结果包括：
获取所述借出图书的借出信息，所述借出图书的借出信息包括借出时的地铁站点；
依据借出时的地铁站点查询所述借出图书的图书类型对应的马尔可夫模型，得到所述借出图书归还至每个地铁站点的概率；
依据所述借出图书的历史借阅时长计算所述借出图书的设定时间段；
将所述设定时间段以及所述借出图书归还至每个地铁站点的概率作为所述借出图书的流转结果；
所述借出图书的借出信息还包括借出时刻，基于所有借出图书的流转结果和每个地铁站点的图书借出向量判断当前时刻的图书分布是否合理之前，所述方法还包括：
依据所述借出时刻和所述流转结果中的设定时间段计算所述借出图书的归还预测时刻；
基于所有借出图书的流转结果和每个地铁站点的图书借出向量判断当前时刻的图书分布是否合理包括：
将归还预测时刻为当前时刻的所有借出图书作为归还图书集合；
依据图书类型划分所述归还图书集合，得到每个图书类型的归还图书子集；
对于一种图书类型，依据所述归还图书子集中各借出图书的流转结果计算每个地铁站点中所述图书类型的预测图书数量，所述预测图书数量满足关系式：
其中，为当前时刻地铁站点/>中图书类型/>的实际数量，/>为图书类型/>的归还图书子集中所有借出图书的数量，/>为借出图书/>的流转结果中将借出图书/>归还至地铁站点/>的概率，/>为当前时刻地铁站点/>中图书类型/>的预测图书数量；
依据每个地铁站点中各图书类型的预测图书数量计算每种图书类型在各地铁站点的分布比例，得到当前时刻的图书分布，其中图书类型在地铁站点/>的分布比例满足关系式：
其中，为当前时刻地铁站点/>中图书类型/>的预测图书数量，/>为当前时刻地铁站点/>中图书类型/>的预测图书数量，/>为所有地铁站点的数量，/>为图书类型/>在地铁站点/>的分布比例；
对比每个地铁站点的图书借出向量和当前时刻的图书分布，以判断当前时刻的图书分布是否合理；
所述对比每个地铁站点的图书借出向量和当前时刻的图书分布，以判断当前时刻的图书分布是否合理包括：
计算每个地铁站点的图书借出向量和当前时刻的图书分布的偏差距离，所述偏差距离满足关系式：
其中，为当前时刻的图书分布中图书类型/>在地铁站点/>的分布比例，/>为地铁站点/>的图书借出向量中图书类型/>在地铁站点/>的借出概率，/>为所有地铁站点的数量，/>为所有图书类型的数量，/>为所述偏差距离；
响应于所述偏差距离大于设定阈值，表示当前时刻的图书分布不合理，响应于所述偏差距离不大于所述设定阈值，表示当前时刻的图书分布合理。
2.根据权利要求1所述的一种面向地铁站点的共享式图书借阅流转方法，其特征在于，在依据历史数据构建每种图书类型的马尔可夫模型之前，所述方法还包括：
对于任意一本图书，获取起始时刻所述图书所处的地铁站点，作为所述图书的初始位置；
在历史时间内，响应于接收到所述图书的归还信息，将所述归还信息中的地铁站点按照归还时刻的先后顺序依次记录在所述初始位置之后，得到所述图书的流转路径；
获取历史时间内所有图书的流转路径以作为历史数据；
其中所述归还信息包括归还时刻和图书归还的地铁站点。
3.根据权利要求1所述的一种面向地铁站点的共享式图书借阅流转方法，其特征在于，所述计算每个地铁站点的图书借出向量包括：
在历史时间窗口内，统计一个地铁站点的人流量，以及每种图书类型的借出次数；
计算所述地铁站点中每种图书类型的借出比例，所述借出比例满足关系式：
其中，为所述历史时间窗口内地铁站点/>的人流量，/>为所述历史时间窗口内地铁站点/>中图书类型/>的借出次数，/>为地铁站点/>中图书类型/>的借出比例；
基于地铁站点中每种图书类型的借出比例计算每种图书类型在每个地铁站点的借出概率，所述借出概率满足关系式：
其中，为地铁站点/>中图书类型/>的借出比例，/>为地铁站点/>中图书类型/>的借出比例，/>为所有地铁站点的数量，/>为图书类型/>在地铁站点/>的借出概率；
对于一个地铁站点，依据每种图书类型在所述地铁站点的借出概率构建所述地铁站点的图书借出向量。
4.根据权利要求1所述的一种面向地铁站点的共享式图书借阅流转方法，其特征在于，所述借出图书的设定时间段为历史借阅时长的众数或平均数。
5.根据权利要求1所述的一种面向地铁站点的共享式图书借阅流转方法，其特征在于，所述生成图书流转方案包括：
对于一种图书类型，将一个地铁站点中所述图书类型的分布比例减去借出概率，得到流转系数；
响应于所述流转系数等于0，所述地铁站点中所述图书类型的图书数量保持不变；响应于所述流转系数大于0，将所述地铁站点中所述图书类型的图书数量减少M；响应于所述流转系数小于0，将所述地铁站点中所述图书类型的图书数量增加M；
其中，M满足关系式：
其中，为流转系数，/>为图书类型/>的图书总量。
6.一种面向地铁站点的共享式图书借阅流转系统，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现根据权利要求1至5中任一项所述的面向地铁站点的共享式图书借阅流转方法。
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